Свет солнца
Поиск новых элементов всегда шел на переднем крае науки и потому часто приводил ко всякого рода крайностям либо сам был их результатом. Новые элементы обнаруживали как побочные продукты в ходе алхимических поисков золота и философского камня. Заявления о совершении открытий делались задолго до того, как заявлявшие получали надежные доказательства и достаточное количество чистого образца. А порой лишь на основании цвета пламени или появления непонятного осадка в ходе стандартного химического анализа. Гораздо чаще, чем можно предположить, эти открытия были обычными фантазиями, основанными на кратковременных и поверхностных наблюдениях и на тщеславии псевдоученых. Можно было бы составить параллельную периодическую таблицу из сотни элементов, которые уже получили свои названия, но существование которых так никогда и не было реально продемонстрировано. Однако история одного элемента может послужить основанием к тому, чтобы с большей осторожностью подходить к исследователям такого рода и не подвергать их с ходу огульному осуждению.
С тех пор как стало возможным с помощью спектроскопа обнаруживать новые элементы в пламени простой соли и табачного пепла, возникла большая вероятность, что кто-нибудь, воспользовавшись новым сверхэффективным инструментом химических исследований, попытается проанализировать свет солнца. В 1868 г. французский астроном Пьер Жансен отправился к Бенгальскому заливу, чтобы наблюдать полное солнечное затмение, в ходе которого земная наука получила первую возможность проанализировать атмосферу солнца. Жансен высадился на берег в Мадрасе; его встретил британский губернатор провинции и разрешил организовать станцию для наблюдений там, где ему представлялось наиболее удобным. Жансен выбрал хлопководческий городок Гунтур, находившийся в середине полосы затмения между морем и горами – в таком месте, где туман и пасмурная погода были довольно редким явлением. Однако в течение нескольких дней, предшествовавших затмению, лил дождь, и Жансен начал бояться, что тащил свое оборудование на такое огромное расстояние совершенно напрасно. И вот, по сообщениям самого астронома, 18 августа, «в день затмения солнце ярко сияло с момента восхода, хотя и было поначалу окружено туманом. Вскоре, однако, туман рассеялся, и, когда мы в наши телескопы увидели начало затмения, солнце уже сияло во всем своем ослепительном блеске». И далее, когда тьма облекла наблюдателей, Жансен отмечает: «Два спектра, состоящие из пяти или шести очень ярких линий, красной, желтой, зеленой, голубой и фиолетовой», появились из двух «мощных протуберанцев» в короне с обеих сторон светила в мгновение полного затмения. Человеческим глазом этот свет воспринимался не как обычный белый солнечный свет, а как «пламя огня в горне». Спектроскоп же выделял четкие отдельные цветовые линии, разделенные черными промежутками, благодаря чему не составляло особого труда сопоставить их со спектральными линиями известных элементов, подтвержденными в лабораторных исследованиях. Если красные и голубые линии соответствовали таким же линиям, видимым в обычном солнечном спектре и излучаемым возбужденными атомами водорода, то желтым линиям такого соответствия не находилось. Несмотря на определенное сходство с характерным желтым цветом натрия, полного соответствия не было. Жансен сделал вывод, что названная линия свидетельствует о наличии неизвестного элемента, однако он не осмелился дать ему название и, возможно, поступил глупо. Пару месяцев спустя британский астроном Норман Локьер, наблюдая солнце на осеннем кембриджском небе и сравнивая данные своих наблюдений с данными, полученными из газоразрядной трубки с водородом (основным солнечным газом), самостоятельно пришел к тем же выводам, что и Жансен. Полагая, что элемент присутствует только на солнце, Локьер назвал его гелий, от греческого слова «гелиос», означавшего «солнце».
Не имея надежных доказательств своего открытия, Жансен и Локьер на протяжении многих лет были объектом злобных насмешек со стороны непочтительных и часто завистливых коллег, у которых вошло в поговорку называть любую непонятную смесь веществ «гелием». Многие специалисты в спектроскопии сомневались в реальном существовании гелия. Даже Эдуард Франкленд, химик, ассистировавший Локьеру в его экспериментах, полагал, что более правдоподобным объяснением наличия желтой линии в спектре является какое-то пока неизвестное излучение водорода. Правота Локьера была окончательно подтверждена лишь в 1895 г., когда Уильям Рамзай прислал ему газоразрядную трубку, заполненную газообразным гелием, полученным в ходе радиоактивного распада урана: «… каким великолепным зрелищем было мощное желтое свечение в тот момент, когда по трубке проходил ток», – торжествовал Локьер.
Тем временем, еще до того как Рамзай пришел на помощь обоим ученым, другие астрономы стали наперебой сообщать об открытии «небесных» элементов, реальность существования которых невозможно было подтвердить никакими лабораторными тестами. В 1869 г. было объявлено об открытии корония, и лишь в 1939 г. выяснилось, что это обычное железо. За ним последовал небулий, который оказался возбужденной формой кислорода. Только создание Менделеевым периодической таблицы – и постепенное заполнение пустых ячеек в ней – положило конец подобным скоропалительным заявлениям. В анналах астрономии сохранилось много точно не идентифицированных спектральных линий, однако шанс, что какие-то из них свидетельствуют о наличии неизвестных элементов, в настоящее время равен нулю. Скорее всего, они вызваны какими-то не попавшими в каталоги формами возбуждения электронов в уже известных веществах.
* * *
Менее серьезные исследователи тем не менее со страстью набрасываются на ту ауру тайны, что окружает новооткрытые элементы или элементы, которые, как это можно сказать о гелии, были задержаны у самого порога открытия. Ведь для неспециалиста «закодированные» свидетельства спектрального анализа едва ли в большей степени достойны доверия, чем толкования какого-нибудь каббалиста. В эпоху торжества науки, когда людям пришлось поверить в реальное существование незримых рентгеновских лучей, которые способны «видеть» предметы насквозь, и в радиоактивность, которая, как по волшебству, способна превратить один элемент в другой, любое чудо можно воспринимать как вполне вероятное. И, если элементы начинали обнаруживать за пределами человеческого восприятия путем изучения просторов вселенной, тогда, возможно, стоит их поискать и где-нибудь поближе с помощью не менее «прогрессивных» экстрасенсорных методов?
Оккультизм представляет оборотную сторону медали в истории научных открытий – обнаружение элемента не учеными и специалистами в данных областях науки, а самопровозглашенными «великими» мистиками, основанное, как в случае с гелием, на «зримых доказательствах», полученных, правда, оккультными способами, владеть которыми могут лишь немногие избранные.
Подобным «открытием» Анни Безант и Чарльза Ледбитера стал оккультум. Безант была одним из лидеров теософского движения, ясновидящей, феминистской и ведущим представителем политического радикализма викторианской эпохи. Вместе с Ледбитером, в прошлом англиканским проповедником, она выпустила множество книг и среди них «Оккультную химию» – смесь из ее мистических представлений и тех сведений, которые она почерпнула в ходе изучения химии в качестве одной из первых студенток Лондонского университета.
В вышеназванном фолианте, впервые опубликованном в 1909 г. и затем выдержавшим еще несколько изданий, давалось исчерпывающее и точное описание облика отдельных атомов многих элементов так, как они являлись вначале Ледбитеру, а затем под его руководством и самой Безант; та видела их «третьим глазом» ясновидящей. К описаниям атомов прилагались иллюстрации, выполненные Чуруппумулладжем Джинараджадасой, юным сингальцем – спутником Ледбитера, который посещал химические сеансы вместе со своим белым котенком. Сам он атомов не видел, но сделал превосходные подробные их зарисовки, основываясь на описаниях, данных Ледбитером и Безант. Они загадочным образом напоминали морские организмы, спирогир и иглообразных, изображения которых в свое время сделал немецкий биолог Эрнст Геккель, чье грандиозное сочинение «Kunstformen der Natur» было опубликовано незадолго до того.
Ледбитер и Безант начали свой эксцентричный атомный проект в 1895 г. Безант, памятуя об университетских годах, ставила наблюдение превыше всего и его результаты излагала с подчеркнуто бесстрастной объективностью. К своим изысканиям они приступили с изучения «молекулы золота», но обнаружили, что она «слишком сложна по структуре, чтобы ее можно было описать». Ледбитеру больше повезло с водородом, который, по словам оккультиста, обладал исчислимым количеством меньших атомов, «находящихся на определенной плоскости». Водород, простейший из всех элементов, по их описаниям, «состоит из шести небольших тел, содержащихся в структуре, по форме напоминающей яйцо. Структура вращается с огромной скоростью вокруг собственной оси, одновременно вибрируя, при этом находящиеся внутри тела совершают сходные движения». Весит она 18 ану, единица измерения, предложенная самими оккультистами, которые для ее названия воспользовались словом, означающим неделимую частицу материи в джайнистской метафизике. Ледбитер и Безант «исследовали» и другие элементы, более сложные, чем водород, но менее прихотливые, чем золото, и также «взвесили» их. Как выяснилось, азот и кислород весят 261 и 290 ану соответственно. Как бы ни относиться к подобного рода измерениям, соотношение между названными цифрами и относительными атомными весами обоих элементов, установленными более традиционными способами, поразительно.
В том же году – году, как мы помним, когда Рамзай подтвердил наличие на земле загадочного солнечного газа – они наблюдали атом, «настолько легкий и простой по своей структуре, что мы пришли к выводу, что это может быть гелий». Не имея возможности получить реальный образец гелия, они были вынуждены признать, что не смогли обосновать свое предположение. В 1907 г. Ледбитер и Безант наконец-таки получили небольшое количество газообразного гелия и подвергли его таинственному анализу «третьим глазом». Они с изумлением обнаружили, что «он совершенно отличался от наблюдавшегося нами объекта, поэтому мы назвали неизвестный объект „оккультум“ до того момента, пока официальная наука обнаружит его и даст ему название в соответствии с принятыми правилами».
Официальная наука так никогда его и не обнаружила. Оккультум последовал за коронием и небулием на свалку истории. Однако от Безант и Ледбитера трудно просто отмахнуться как от эксцентричных сумасбродов. Они пользовались советами серьезных ученых, проводили наблюдения и измерения, результаты своих наблюдений и измерений регистрировали с большой тщательностью, так, как это принято в официальной науке. Кроме того, хорошо известно, что многие ее представители, со своей стороны, отдавали дань подобным альтернативным подходам к миру. Уильям Крукс, открывший таллий, был членом Теософского общества и время от времени снабжал химиков-оккультистов образцами веществ и советами.
С другой стороны, исследования Безант и Ледбитера не соответствуют основному критерию, предъявляемому к любому научному исследованию, – повторяемости результатов. Недавно Майкл Макбрайд, химик из Йельского университета, вновь подверг статистическому анализу полученные ими данные. Он обнаружил, что соответствие их показателей для относительных атомных весов элементов тем, что приняты в науке, не просто очень точно, но слишком точно, чтобы быть правдивыми. Любой научный эксперимент, проведенный по правилам, дал бы гораздо больший разброс результатов. Тем не менее Макбрайд снял с Безант и Ледбитера обвинение в подлоге. Он полагает, что они стали жертвой коллективного заблуждения, из-за которого бессознательно подогнали «наблюдаемые» значения под принятые в науке.
Конечно же, никаких отдельных атомов они не видели, однако на фоне всех тех чудес, которые происходили в физике и химии в их эпоху, результаты, полученные Теософским обществом, могли выглядеть вполне научными. (Благодаря рентгеновским лучам, также открытым в 1895 г., со временем ученые смогли в самом деле «увидеть» атомы.) Претензии на достоверность заявлений Безант и Ледбитера подкреплялась научным стилем изложения и тем, что сами теософы настаивали на соблюдении всех требований, предъявляемых к научному эксперименту («крайне желательно, чтобы наши результаты проверили бы другие люди, обладающие такими же методами усиления физического зрения»), и их восхитительными иллюстрациями – иллюстрациями, которые напоминают странных морских существ, но также – что действительно чрезвычайно необычно – те модели орбит электронов вокруг атомного ядра, которые много позже были разработаны, чтобы облегчить понимание природы химических связей. История об «открытии» оккультума, несмотря на то что это, естественно, никогда не входило в планы его открывателей, могла бы восприниматься как сатира на риторику научного дискурса с его избытком технических терминов, излишне многословными толкованиями и скрупулезным моделированием того, что не может быть увидено человеческим глазом.
Порой придуманная Безант и Ледбитером система элементов, основанная на повторении определенных субатомных форм, представляется плодом больного воображения, как, например, в том случае, когда они писали: «Марганец не продемонстрировал нам ничего нового, так как состоит он из „литиевых шипов“ и „азотных шаров“».
Такой серьезный ученый, как Крукс, который был достаточно осторожен в своих похвалах в их адрес, тем не менее считал, что «их труд может быть полезен ученым, по крайней мере в том, что укажет им те элементы, которых пока еще не хватает в незавершенной периодической таблице». Как бы то ни было, их странные прозрения находят подтверждение в современной ядерной физике. Безант и Ледбитер полагали, что даже самый простой атом, атом водорода, состоит из множества субатомных частиц и что сами атомы и составляющие их элементарные частицы постоянно вращаются и вибрируют. Правильность этих догадок была продемонстрирована в физических исследованиях в течение нескольких следующих десятилетий, а вращение (спин) электрона было обнаружено в ходе изучения спектра гелия.
* * *
Неуловимость гелия начала раздражать Локьера. Неудовлетворенный подарком Рамзая, он попытался получить собственный образец элемента и в 1899 г. объявил о желании приобрести материал для получения гелия. В ответ на его запрос суперинтендант водолечебницы в Харрогейте прислал Локьеру немного соли со своего курорта. К тому времени уже было известно, что вода в подобных местах содержит не только сероводород и углекислый газ, но также небольшие количества инертных газов. Тщательно собрав газ, выделяемый солями, Локьер наконец мог сказать о себе, что он держит в руках тот элемент, который открыл 30 годами ранее.